一种用于保护软件安全系统的博弈论自适应框架

由于环境的对抗性，安全攻击对软件密集型系统的自适应机制设计提出了独特的挑战。在安全性方面，已经探索了博弈论方法，以便以数学上有根据的方式对恶意行为进行建模，并为系统设计可靠的防御。然而，如之前的工作所做的那样，将系统建模为单个参与者，对于部分妥协的系统和细粒度防御策略的设计来说是不够的，在细粒度的防御策略中，具有自治权的系统的其余部分可以合作以减轻攻击的影响。为了解决这些问题，我们提出了一个新的自适应框架，该框架结合了贝叶斯博弈理论，并在组件粒度上对防御者（即系统）进行建模。在安全攻击下，系统的架构模型通过所提出的转换过程和设计的算法自动转换为多层贝叶斯博弈。这种表示方式允许将每个组件建模为独立的参与者，而安全攻击编码为组件的变量类型。通过求解纯均衡（即自适应响应），动态计算系统的最佳防御策略，通过最大化系统效用增强系统抵御安全攻击的弹性。我们使用为安全域定制的通用基准测试任务，通过两组实验验证了框架的有效性。此外，我们通过在安全水处理系统中的实际实施，举例说明了我们方法的实际应用，以证明其在缓解安全风险方面的适用性和效力。